Analysis of Pressure Loss for Treatment Process of Demineralized Water at the Water Treatment Plant Unit at PT. ABC North Sumatra

Donda Donda, Darni Paranita, Dimas Frananta Simatupang

Abstract


Abstract: For the demineralized water treatment process, the water from the Portable Water Pound is pumped to the Reverse Osmosis system by a centrifugal pump. The pump provides the necessary force for the fluid to reach the Reverse Osmosis system. In a piping system, fluid flow in water treatment industries experiences pressure drop. The objective of this research is to determine the pressure loss and Reynolds number. The method includes calculating flow rate, Reynolds number, and pressure loss. The research results indicated that in a pipe diameter of 15 cm with a total pipe and fitting length of 5.0303 m, the average Reynolds number with an average fluid flow rate of 20.8 m3/hour was 61,411.46 (turbulent flow). Meanwhile, in a 10 cm diameter pipe with a total pipe and fitting length of 27.2228 m and the same average fluid flow rate, the Reynolds number was 86,671.40 (turbulent flow). The total pressure loss obtained at a temperature of 32°C is 323,382.68 Pa. The water flow rate has a positive relationship with the pressure loss in the pipe. The higher the flow rate, the greater the pressure loss. The Reynolds number also increases with the flow rate, indicating that higher flow rates result in higher Reynolds numbers and turbulence in the flow.

Abstrak: Untuk proses pengolahan air demineral, air dari Portable Water Pound yang dipompakan menuju Reverse Osmosis membutuhkan tenaga yang diberikan oleh pompa. Pompa yang digunakan ialah pompa sentrifugal. Air yang dipompakan menuju Reverse Osmosis membutuhkan tekanan dari pompa sentrifugal tersebut agar fluida bisa sampai ke dalam Reverse Osmosis. Dalam suatu sistem perpipaan, aliran fluida dalam industri pengolahan air mengalami penurunan tekanan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan kehilangan tekanan dan bilangan Reynold. Metode yang digunakan meliputi perhitungan debit aliran, bilangan Reynolds, dan kehilangan tekanan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada diameter pipa 15 cm dengan panjang pipa dan fitting 5,0303 m menghasilkan rata-rata bilangan Reynold dengan debit fluida rata-rata sebesar 20,8 m3/jam sebesar 61.411,46 (turbulensi). Sementara itu, pada diameter 10 cm dengan panjang pipa dan fitting 27,2228 m menghasilkan rata-rata bilangan Reynold dengan debit fluida yang sama sebesar 86.671,40 (turbulensi). Kehilangan tekanan total yang diperoleh pada suhu 32 0C adalah sebesar 323.382,68 Pa. Debit aliran air memiliki hubungan positif dengan kehilangan tekanan dalam pipa. Semakin tinggi debit aliran, semakin besar kehilangan tekanan yang terjadi. Bilangan Reynolds juga berbanding lurus dengan debit aliran, yang menunjukkan bahwa semakin besar debit aliran, semakin besar pula nilai Reynolds dan aliran akan mengalami turbulensi.


Keywords


Reverse Osmosis; Reynolds Number; Pressure Loss; Galvanis Pipes

Full Text:

PDF

References


Abbas, E. K. (2014). Pressure Loss Prediction and Control Model For Water Treatment Units [Thesis]. University Tun Hussein Onn Malaysia.

Diasa, I. W., Soriarta, I. K., & Suryawan, I. B. G. (2019). Analisa Kehilangan Air ( Non Revenued Water ) Pada Jaringan Sistem Penyediaan Air Minum (Spam) Studi Kasus : Kecamatan Mengwi. Gradien, Fakultas Teknik UNR, 11(2), 1–19.

Ginting, A. A. F. (2021). Analisis Kehilangan Tekanan Aliran 2 Fasa Menggunakan Mekanistik Model untuk Pipa Vertical pada Sumur X dan Lapangan Y [Skripsi]. Universitas Islam Riau.

Graciano-Uribe, J., Pujol, T., Puig-Bargués, J., Duran-Ros, M., Arbat, G., & de Cartagena, F. R. (2021). Assessment of different pressure drop-flow rate equations in a pressurized porous media filter for irrigation systems. Water (Switzerland), 13(16). https://doi.org/10.3390/w13162179

Haldenwang, R., Fester, V., Kotzé, R., & South Africa. Water Research Commission. (2015). Pressure drop prediction for efficient sludge pipeline design : report to the Water Research Commission.

Jalaluddin, Akmal, S., Za, N., & Ishak. (2019). Analisa Profil Aliran Fluida Cair dan Pressure Drop pada Pipa L menggunakan Metode Simulasi Computational Fluid Dynamic (CFD). Jurnal Teknologi Kimia Unimal, 8(2), 53–72. http://ojs.unimal.ac.id/index.php/jtk

Lahin, F. A., Sarbatly, R., & Chel-Ken, C. (2021). Point-of-use upflow sand filter for rural water treatment using natural local sand: Understanding and predicting pressure drop. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1192(1), 012008. https://doi.org/10.1088/1757-899x/1192/1/012008

Mardini, Z. (2021). Pengaruh Losses / Pressure Drop Pada Sistem Perpipaan Header Pompa Dalam Menentukan Spesifikasi Pengadaan Pompa Distribusi. Jurnal Rekayasa, 11(02), 183–192.

Putri, D. D. S., & Purnomo, A. (2023). Kajian Instalasi Pengolahan Air Demineralisasi dari Nalco Water an Ecolab Company. Jurnal Teknik ITS, 12(2), D123–D128.

Rajeb, F. Ben, Rahman, M. A., Zhang, Y., Imtiaz, S., Aborig, A., & Odan, M. (2018). Pressure loss of water–CO2 two-phase flow under different operating conditions. WIT Transactions on Engineering Sciences, 120, 263–273. https://doi.org/10.2495/AFM180271

Rifaldi, A. M., Ramli, I., & Arif Munawar, A. (2022). Analisis Kehilangan Tekanan Air pada Jaringan Perpipaan dalam Rangka Menuju Kampus Hijau Universitas Syiah Kuala menggunakan Software EPANET 2.2. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Pertanian, 7(4). www.jim.unsyiah.ac.id/JFP

Sanjaya, R. (2021). Analisis Pressure Loss pada Pipa Salur Terhadap Laju Produksi dengan Metode Orkiszewski dan Analisis Nodal di Sumur X Lapangan Y [Skripsi]. Universitas Islam Riau.

Sefentry, A., & Masriatini, R. (2020). Pemanfaatan Teknologi Membran Reverse Osmosis (RO) Pada Proses Pengolahan Air Laut menjadi Air Bersih. Jurnal Redoks, 5(1), 58. https://doi.org/10.31851/redoks.v5i1.4128

Simatupang, D. F., & Ramadhani. (2021). Penentuan Kebutuhan Injeksi Ammonia untuk Meningkatkan pH pada Air Umpan Boiler : Studi Kasus di PT . XYZ Sumatera Utara. Jurnal Pendidikan Dan Teknologi Indonesia, 1(5), 187–191. https://doi.org/10.52436/1.jpti.42

Simatupang, D. F., Saragih, G., & Siahaan, M. (2021). Pengaruh Dosis Aluminium Sulfat Terhadap Kekeruhan dan Kadar Besi Air Baku pada IPA PDAM X. REACTOR: Journal of Research on Chemistry and Engineering, 2(1), 1. https://doi.org/10.52759/reactor.v2i1.13

Simatupang, D. F., Yunianto, & Sihaloho, E. D. W. (2021). Analisa Kebutuhan Batu Bara pada Unit Dryer dalam Pengeringan Pupuk NPK di PT AGS Medan. CHEESA: Chemical Engineering Research Articles, 4(1), 11–17. https://doi.org/10.25273/cheesa.v4i1.7830.11-17

Sumada, K. U. (2018). Demineralisasi Air dan Metode Demineralisasi Air. Unggul Pangestu Niwmana.

Suryani, F., Madagaskar, & Moulita, R. A. N. (2022). Analisis Pengaruh Waktu Dan Tekanan Terhadap Demineralisasi Air Buangan AC Dengan Metode Reverse Osmosis. Jurnal Redoks, 7(1), 1–9. https://doi.org/10.31851/redoks.v7i1.7924

Sutopo, E. H. (2019). Proses Demineralisasi Air Tanah Menjadi Air TDS 0 ppm Menggunakan Metode Resin Penukar Ion Tunggal (Single Ionic Resin Exchange Method). JIPTEK: Jurnal Inovasi Ilmu Pengetahuan Dan Teknologi, 1(1), 44–50.

Tukiman, Santoso, P., & Satmoko, A. (2013). Perhitungan dan Pemilihan Pompa pada Instalasi Pengolahan Air Bebas Mineral Irradiator Gamma 200 kCi. PRIMA, 10(2), 51–60.

Viccione, G., & Evangelista, S. (2017). Head loss induced by filter cartridges in drinking water networks. Head losses induced by filter cartridges in drinking water networks. 15th International Conference on Environmental Science and Technology, 1–6. https://www.researchgate.net/publication/326573223

Widarti, S. (2015). Pengaruh Laju Alir Terhadap Efisiensi Kolom Resin Penukar Kation Komersil Dan Adsorpsi Ion Logam Berbeda Muatan. Sigma-Mu, 7(1), 1–6.




DOI: https://doi.org/10.31764/justek.v7i1.20412

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


JUSTEK Official: